микротубулите

микротубулите са протеинови нишки, които имат тръбна структура и заедно с актиновите и междинните нишки образуват цитоскелета на еукариотните клетки. Те стабилизират клетката и също допринасят за транспортирането и движението вътре в клетката.

Какво представляват микротубулите?

Микротубулите са тръбни полимери, чиито протеинови структури имат диаметър около 24 nm. Заедно с други нишки те образуват цитоскелета, който придава на клетките сила и форма. В допълнение, те също играят съществена роля в движението на клетките и също са важни елементи от реснички, жлези, центриоли и ядрени вретена. Микротубулите също са много важни за терапията на рака. Някои активни съставки, които имат влияние върху деленето на туморните клетки, вече се използват под формата на химиотерапевтични средства или цитостатици.

Анатомия и структура

Микротубулите са изградени от алфа и бета тубулинови димери (хетеродимери). Хетеродимерите са субединици на микротрубовете, които са известни още като протофиламенти. Протофиламентите изграждат кухото тяло под формата на спирала, като се наслагват, като в единия край има само алфа-тубулинови единици, а в другия - само бета-тубулинови под-единици. Алфа и бета тубулинът имат способността да свързват 1 молекула GTP. GTP е необратимо свързан с алфа тубулина.

За предпочитане хетеродимерите са разположени в плюсовия край, така че микротубула расте в тази посока, докато минусният край образува стабилната страна. Микротубулата е с дължина между един микрометър и няколкостотин микрометра. Микротубулите са подредени или като синглет, дублет или триплет. Нишките обикновено идват от центъра за организиране на микротубули, включително например центриолите или базалните тела. Освен това се прави разлика между две различни популации: динамични, краткотрайни и стабилни, дълготрайни микротрубове. Стабилните микротрубове представляват рамката на жлези, реснички и центриоли.

Дълготрайните микротубули се срещат и в аксоните на невроните или във флагелите на сперматозоидите. Там те осигуряват гъвкавост, стабилност и мобилност. Динамични микротрубки могат да бъдат намерени и там, където се изисква бърза реконструкция. Освен това те осигуряват разпределението на хромозомите в дъщерните клетки. Микротрубовете се изграждат или разграждат последователно, като натрупването и разграждането се извършват главно в плюс края. Микротубула расте, докато вече няма достатъчно хетеродимери.

Тогава започва деполимеризацията, при което концентрацията на тубулин отново се увеличава и започва нов растеж. Различните вещества предотвратяват деполимеризацията или полимеризацията, те се използват за лечение на заболявания.

Функция и задачи

Микротрубовете имат многофункционални задачи. Те влияят върху подредбата на хромозомите и движението на везикулите, което работи като железопътна система. Активността на везикулите е предпоставка за транспортиране на двигателни протеини. Транспортът се осъществява поради протеините кинезин и динин, които са разположени на повърхността на везикулите. Везикулите, покрити с динин, се транспортират от плюса до минус края, докато везикулите, покрити с кинезин, се транспортират в обратна посока.

Ако се натрупат отделни микротубули, се образуват сложни структури. Те включват центриолите и базалните тела. Центриолите се състоят от девет тройни микротрубочки, които се състоят от две непълни и една пълна микротрубочка. Базалните тела имат същата структура като центриолите. Те са разположени под клетъчната повърхност и имат задачата да закотвят джгутици и реснички. Киноцилията е изградена от централна двойка микротрубове и девет двойни микротубули. Киноцилията се среща предимно върху епителните клетки и транспортира малки частици по повърхността на клетката. Ресничките се състоят от плазмена мембрана и се намират на повърхността на еукариотните клетки.

Техният център се състои от стабилни микротрубове, които са подредени под формата на сноп. Цилиите са отговорни за движението на течността по повърхността на клетката. Например, някои протозои ги използват за събиране на хранителни частици. Много реснички се намират върху епителните клетки, където транспортират слоеве от слуз с мъртви клетки или прахови частици до гърлото, за да могат по-късно да се отделят.

В допълнение, ресничките създават ток върху стената на фалопиевата тръба, така че яйчните клетки да могат да се транспортират през фалопиевата тръба. Джгутиците (флагела) имат същата структура като киноа ресничките, но те са много по-дълги и се използват за локомоция на клетките. Това включва, например, движението на сперма и транспортирането на протозои.

Можете да намерите лекарствата си тук

заболявания

При първичната цилиарна дисплазия киноцилията е дефектна и броят на динеиновите молекули е намален. Първичната цилиарна дисплазия е много рядко наследствено разстройство, при което транспортният механизъм, който носи вдишани бактерии и частици, не работи правилно. В резултат на това движението на киноцилията липсва или е много некоординирано.

Поради тази причина частиците мръсотия не могат да бъдат транспортирани правилно с бронхиалната слуз или секрецията на параназалните синуси, което води до бронхиектазия (необратимо разширяване на бронхите), хроничен бронхит или хроничен синузит. Ако биенето на жлези на спермата при мъжете е нарушено, възниква безплодие. В контекста на болестта на Алцхаймер, в мозъка на пациента се откриват променени микротубули. При това заболяване ензимът MARK2 влияе на протеиновата тау. В нормалните клетки тау се свързва с микротубули, което ги стабилизира. Въпреки това, когато MARK2 действа върху тау, се появява нестабилност на цитоскелета и нарушение в системата на клетъчния транспорт, което е един от отличителните белези на болестта на Алцхаймер.